真正的神经元是嘈杂的。神经植入物可以搞清楚吗？

如果人类的眼睛进入包装，它必须被标记为“天然产品。可能发生一些变化。”因为百万加视网膜神经节细胞向人类大脑发送给人类的解释并不完全相同。

它们就是工程师所说的“噪声”——细胞之间以及每一时刻之间存在差异。然而，当我们看到一张美丽的花的照片时，它看起来锐利而鲜艳，我们知道它是什么。

这脑在过滤出来的情况下，视觉中心必须擅长噪音从视网膜细胞到达真实信号，并且这些过滤器必须不断适应光条件以保持信号清除。新的研究表明，假肢视网膜和神经植入者将需要这种相同的自适应噪声过滤才能成功。

“大脑中的神经元是嘈杂的 - 意味着当呈现相同的刺激时，神经元不会产生相同的反应，”杜克大学神经生物学助理教授的Greg田地说，他在调整新的研究自然通信和一位加拿大同事一起研究大脑如何进行补偿视觉噪音。

“如果脑机接口不要考虑神经元之间的噪声相关性，它们可能表现不佳，“田野说。

在特殊的暗室里，在田野实验室内，Duke研究生Kiersten Ruda暴露了生活RAT视网膜的小方块，在不同的光线条件下，在不同的光线条件下的模式和视频，而视网膜电池下方的500多个微小的电极记录了通常送下的信号视神经到大脑。

“所有这一切都是借助夜视护目镜的完全黑暗完成的，因此我们可以保留视网膜的高峰敏感性，”领域表示。

研究人员通过软件而不是一个大脑来扼杀那些神经冲动，看看信号是多么变量和嘈杂，并试验大脑需要在不同的情况下实现明确的信号轻质条件，就像月光与阳光一样。

感觉系统，如眼睛，鼻子和耳朵在传感器的群体上工作，因为每个感觉细胞都是嘈杂的。然而，这种噪声在细胞上共享或“相关”，这给了大脑理解原始信号的挑战。

在高光线水平下，通过使用噪声相关性可以通过使用噪声相关性来改善约20％的解码，而不是仅仅假设每个神经元以其自行方式嘈杂。但在低光水平下，该值增加到100％。

实际上，其他群体的早期研究发现，假设大脑皮质中的未校正噪声可以使10％更糟的解码。领域在视网膜的研究表明，这些假设导致更大的信息损失。

“如果您想到管弦乐队，它有助于了解这种相关的噪音，”在电子邮件中表示。“乐队的所有成员都在曲调中发挥了一点，这是”噪音“，但它们如何依赖于他们的邻居，这是相关的。例如，所有的小提琴都在玩一点尖锐虽然长笛有点平，但大提琴非常平坦。神经科学中的一个主要问题是这种相关噪声损坏了大脑弄清楚正在播放的歌曲的能力的程度。“

“我们表明，利用有许多感觉细胞的益处，大脑必须知道如何过滤滤除这种相关噪声，”字段表示。但问题更复杂，因为相关噪声的量取决于光量，较低的光线水平在较低的光线上。

除了困难和迷人的观察之外，该研究表明，该研究的调查结果指出，希望在宣布的神经植入物中宣布的假肢或内部视网膜的工程师面临的挑战。

“为了制作理想的视网膜假肢（仿生眼），可能需要纳入这些噪声相关性，以便正确地解释它从假体接收的信号中的信号。”。类似地，从神经植入物中读出大脑活动的计算机可能需要在神经元之间具有噪声相关模型。

但这并不容易。领域表示，研究人员尚未了解大脑上这些噪声相关性的结构。

“如果大脑都假设噪声横跨神经元，而不是具有如何相关的模型，我们表明大脑会遭受灾难性的刺激信息的灾难，”领域说。